Summary
Vi beskriver undersøkelse av fosterets hjertefunksjon med moderne funksjonell fosterets ekkokardiografi og fetoplacental Doppler ultralyd bruker VisualSonics Vevo 2100 microultrasound i en kirurgisk indusert modell av intrauterine fetal vekst begrensning i en kanin.
Abstract
Fetal intrauterin veksthemning (IUGR) resulterer i unormal hjertefunksjon som er tydelig antenatally grunn av fremskritt i fetoplacental Doppler ultralyd og fosterets ekkokardiografi. I økende grad er disse bildediagnostikk blir ansatt klinisk for å undersøke hjertets funksjon og vurdere velvære i fosterlivet, og dermed veilede tidspunkt for fødsel beslutninger. Her brukte vi en kanin modell av IUGR som tillater analyse av hjertefunksjonen i en klinisk relevant måte. Ved hjelp av isofluran indusert anestesi, er IUGR kirurgisk opprettet ved svangerskapslengde dag 25 ved å utføre en laparotomi, utsette bicornuate livmoren og deretter ligating 40-50% av uteroplacental tilførselsårer hver gestational sac i en enkelt livmor horn. Den andre horn i kanin bicornuate livmor fungerer som intern kontroll fostre. Deretter, etter utvinning på svangerskapslengde dag 30 (avbrutt), gjennomgår den samme kanin undersøkelse av fosterets hjertefunksjon. Anestesi indusert med ketamine og xylazin intramuskulært, deretter vedlikeholdes av en kontinuerlig intravenøs infusjon av ketamin og xylazin å minimere iatrogenic effekter på fosterets hjertefunksjon. En gjenta laparotomy er utført for å avsløre hver fostersekk og en microultrasound eksamen (VisualSonics Vevo 2100) av fosterets hjertefunksjon utføres. Placentasvikt er tydelig av en hevet pulsatility indeks eller en fraværende eller reversert endediastolisk flyt av navlestrengsarterie Doppler bølgeform. Ductus venosus og middels cerebral arterie Doppler blir deretter undersøkt. Fetal ekkokardiografi utføres ved opptak B-modus, M-modus og strømningshastighet kurver i laterale og apikale utsikt. Offline beregninger bestemme standard M-mode kardiale variabler, trikuspidalklaff og mitral ringformet fly systolisk ekskursjon, Speckle sporing og belastning analyse, endret hjerteinfarkt ytelse indeksen og vaskulær strømningshastighet kurver av interesse. Denne lille dyremodell av IUGR gir derfor undersøkelse av i Utero hjertefunksjon som er forenlig med dagens kliniske praksis, er den anvendbar i en translasjonsforsking innstilling.
Introduction
Byrden av kardiovaskulær sykdom som skyldes fetal intrauterine vekst begrensning (IUGR) kan ikke overvurderes. Det er den ledende årsaken til dødfødsel etter medfødte misdannelser. En IUGR refererer til et foster som ikke klarer å nå sitt vekstpotensial, og er ofte et resultat av placentasvikt. 2 I overlevende, er kardiovaskulær sykdom tydelig over hele levetiden med hjerteinfarkt dysfunksjon tydelig i barndommen 3,4 og påfølgende hypertensjon 5, diabetes seks og fedme utvikler seg i voksen alder - alle kumulative kardiale risikofaktorer fra fødsel til tidlig død av iskemisk hjertesykdom 7.
Utvikle dyremodeller for å karakterisere mor til foster kommunikasjon som etablerer IUGR og den påfølgende fosterets respons på redusert substrat tilgjengelighet er nødvendig hvis vi skal både bedre forstå patofysiologien av IUGR-relaterte bildiac verdifall og for å utvikle hjerte-beskyttende strategier for å forbedre foster og postnatal helse. I denne forbindelse har mange forskjellige modeller på tvers av ulike arter er blitt beskrevet. IUGR 8 er vanligvis indusert av maternal henhold ernæring med et lavt proteininnhold diett hos gnagere, 9 kirurgisk fjerning eller ligering for uterin blodstrøm hos gnagere og marsvin 10 eller okklusjon av navlestrengsarterie hos sau. 11. Det er imidlertid klart at ingen modell fullt sammenfatter den menneskelige IUGR. 12
I denne aktuelle metodiske studien brukte vi en godt validert metode for selektiv uteroplacental vaskulær avbrudd i en kanin 13-16 som ikke bare produserer føtale kardiovaskulære responser observert med ultralyd klinisk 14, men også tillater avhør av fosterets hjertefunksjon med romanen ekkokardiografi hjelp microultrasound teknologi av VisualSonics Vevo 2100. Mens Doppler ultralyd av fetoplacental fartøy forblir hjørnesteinen i dagens svangerskapsomsorg overvåking av IUGR fostre 17, er funksjonell ekkokardiografi økende grad benyttes til å gi ny innsikt i sykdommen patofysiologi og for å vurdere fosterets velvære. 18. Følgelig her vi ta disse fremskrittene fra klinisk forskning og beskrive en dyremodell som havner ikke bare dette bildebehandling raffinement, men gir også eksperimentell plattform for å undersøke mekanistiske veier og nye behandlingsformer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Følgende eksperimentelle protokollen er godkjent av Animal Ethics Committee, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgia. Vi fulgte tidligere beskrevet kirurgisk prosedyre 13 inkludert noen metodiske endringer, spesielt i anestesi prosedyren.
En. Indusere Intrauterin Growth Restriction (IUGR)
- Tid datert drektige kaniner (hybrid Dendermonde og New Zealand Hvit) er plassert i individuelle bur på en 12/12 timers lys tidsplan med tilgang til vann og standard kanin chow ad libitum fra gestasjonsalder (GA) 18 dager. Ved GA 25 dager (full sikt er 31 dager ca), er kaniner overført til operasjonsstuen for kirurgisk etablering av IUGR. Før operasjonen, tilfeldig tildele en "case" (IUGR) og "kontroll" livmor horn i bicornuate kanin livmoren ved hjelp av randomisering programvare (GraphPad Software, USA) 19. Sample størrelse bør bestemmes av styrkeberegning av individuelle researchers for deres spørsmål av interesse.
- Anestesi Prosedyre.
Induksjon anestesi oppnås ved å administrere ketamin 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, Belgia) og xylazin 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, Belgia) intramuskulært i bakbenet. Anestesi opprettholdes deretter med en inhalasjon blanding av 1-4% isofluran (Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd, Queenborough, Kent, UK) i O 2 på 2 L / min. Plasser et pulsoksymeter (Nellcor N-20, Covidien, Irland) på mors andre og tredje tå å kontinuerlig overvåke puls og arteriell O 2 metning. - Kirurgisk prosedyre.
- Premedisinering. Før en starter kirurgi, administrere antibiotikaprofylakse Penicillin G, 300 000 IE (Kela Pharma, Hoogstraten, Belgia), livmor tocolytic medroksyprogesteronacetat 0,9 mg / kg (Depo-Provera, Pharmacia Upjohn, Puurs, Belgia) og smertestillende buprenorfin 0,03 mg / kg (Temgesic, Schering-Plough) Subkutant i en enkelt 2,5 ml sprøyte.
- Kanin forberedelse. Plasser kanin på en oppvarming pad for varigheten av operasjonen. Fjern hår fra abdominal kirurgiske feltet og bruke antiseptisk povidonjodid 7,5% (Betadine, Purdue, Connecticut, USA). En komplett aseptisk protokollen er deretter ansatt.
- Abdominal laparotomi. Infiltrate snittet området med lokalbedøvelse (2 ml 1% lidokain, B Braun Medical, Belgia) subkutant. Snittet området bør være ca 5 cm i lengde i midtlinjen, i nedre 2/3 av buken. Når huden er åpen, bruker en blanding av skarp og sløv disseksjon å eksponere rectus skjede. Hensyn må tas for å unngå vaskulære mors melkekjertler som ligger på hver side av midtlinjen ved innreise (figur 1A). Ta tak i rectus skjede og bukhinne, telt for å forhindre utilsiktet inkludering av abdominal innholdet, og nøye inn med skarp disseksjon (figur 1B).
- Livmor exteriorization. Surround operasjonsområdet med gasbind gardiner dynket i varmet saltvann. Forsiktig tak og exteriorize begge sider av bicornuate livmoren. Hensyn må tas for ikke å plassere enten vaginal eller eggstokkreft slutten av hver livmor horn under spenning, da dette kan resultere i uønsket blødning, smerte og livmor kontraktilitet. Assistenten vanner kontinuerlig utsatt livmoren med varmet saltvann for å forhindre livmor sammentrekninger. Palpate og registrere antall fostre stede i hvert horn. Ved konvensjonen, er fosteret på eggstokkene slutten utpekt den første fosteret. En uterine horn er tilfelle horn og den andre er den kontroll horn. Identifiser tidligere tilfeldig fordelt tilfelle horn for IUGR induksjon og deretter erstatte kontroll horn tilbake i magen (intern kontroll fostre).
- Kirurgisk indusert IUGR. Identifiser uteroplacental fartøy til hver fostersekk i den angitte tilfelle horn (figur 1C).Kirurgisk ligate 40-50% av disse fartøyene ved hjelp av en 5-0 polyglaktin sutur (Ethicon Vicryl, Johnson og Johnson Medical, USA) (Tall 1D-1E). I praksis er det ofte tre vaskulære bunter leverer hver fostersekk. I dette tilfellet er den største vaskulær bunt ligatisert. Når prosessen er ferdig, blir uterus igjen skylles med saltløsning varmet og returneres forsiktig til buken.
- Abdominal lukking. Lukk magen i to lag ved hjelp av en kontinuerlig drift 2-0 polyglaktin sutur (Ethicon Vicryl, Johnson og Johnson Medical, USA). Lukk huden med subcuticular 3-0 polyglaktin sutur (Ethicon Vicryl, Johnson og Johnson Medical, USA). Spray aerosol aluminium på såret for å forhindre den fra kanin senere interfererer med suturene.
- Recovery. Slutt anestesi og nøye observere utvinning av respirasjon. Kaninen blir deretter plassert som beskrevet ovenfor med tilgang til mat og vann ad libitum og observert daglig.
2. Utføre Fetal Ekkokardiografi og Pulsed-bølge Doppler ultralyd
- Den samme kanin blir så overført ved GA 30 dager for ekkokardiografisk og ultralyd-evaluering. Kaninen blir plassert på en varmepute for varigheten av undersøkelsen.
- Anestesi Prosedyre.
- Induksjon anestesi oppnås ved å administrere ketamin 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, Belgia) og xylazin 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, Belgia) intramuskulært. Når sedate, få intravenøs tilgang ved hjelp av en 24 Gauge kanyle (BD Insyte-W, Becton Dickinson Infusion Therapy Systems, Utah, USA) settes inn i en perifer aurikulær vene.
- Opprettholde anestesi med en kontinuerlig infusjon av ketamin og xylazin: 2 ml ketamin (100 mg / ml) og 1,5 ml xylazin (20 mg / ml) til 46,5 ml av normal saltløsning, og deretter tilført via en sprøytepumpe ved 40 ml / time. Sikre en tre-veis-tap og legge ved en 5 ml sprøyte med redning anestesi: 2 mlketamin (100 mg / ml) og 1,5 ml xylazin (20 mg / ml). Bolusene på 0,5 ml redning anestesi er sjelden nødvendig. Administrere smertestillende buprenorfin 0,03 mg / kg (Temgesic, Schering-Plough) subcutaneouslyprior til kirurgi. Oksygen 2 L / min påføres med ansiktsmaske. Plasser et pulsoksymeter (Nellcor N-20, Covidien, Irland) på mors andre og tredje tå å kontinuerlig overvåke puls og arteriell O 2 metning.
- Abdominal laparotomi og livmor exteriorization. Se 1.3.3 og 1.3.4.
- Fetal posisjonering for ekkokardiografisk og ultralydundersøkelse.
- Plasser kanin i en lateral posisjon vendt mot forskeren. Dette muliggjør enklere gjenfinning av en enkelt svangerskapssekk for undersøkelse og hindrer overdreven trekkraft på uteroplacental fartøy. Så mye som mulig, prøve å exteriorize bare en fostersekk på et tidspunkt for å minimere eksponering. Sikre den eksponerte gestational sac er plassert på gasbind skylles medvarmet saltvann. For å sikre standardisert resultater mellom forskjellige studie grupper generelt kun foster ved ovarie-og vaginal ender av hver uterine horn benyttes i ultralydundersøkelse.
- Fetal hjertefunksjonen er svært utsatt for virkningen av uterin exteriorization, endring i temperatur og trykk fra ultralydtransduceren over placenta fartøy. For å minimere disse miljø-og iatrogen konfunderende effekter på hjertets funksjon, må ultralydundersøkelse begynne umiddelbart etter exteriorization av fostersekk og bør være systematisk og effektiv. I vår erfaring, endringer i fosterets hjertefunksjon sjelden oppstår i første 5 min av eksponering. Dersom fosterets bradykardi er oppstått, fjerne ultralydprobe, omplassere fosteret for å unngå knekk av fetoplacental fartøy, vanne med varmet saltvann eller kort returnere svangerskapssekk tilbake i mors mage. Dersom fosterets bradykardi er vedvarende, eksamen for denne fetus bør forlates til fordel for å undersøke den neste fosteret.
- Fetal ekkokardiografi.
- Den Visualsonics Vevo 2100 (Toronto, Canada) høyoppløselig microultrasound plattform med hjerte-og belastninger analyse programvare installert er nødvendig. En VisualSonics MS-250 transduser (VisualSonics, Toronto, Canada) blir brukt for datainnhenting. Dette har en senterfrekvens på 21 MHz med en båndbredde 13-24 MHz. Den geometriske fokus er 15 mm, er maksimal bildebredde 23 mm og den maksimale bildedybde er 30 mm. Fotavtrykk er 28 x 5,75 mm. Data er ervervet i henhold til American Society of Echocardiography retningslinjer og standarder for ytelse av foster ekkokardiogram. 20.
- Datainnsamling 1: lateral view På nivået av lateral fire-kammer-view, ta en B-mode smalfilm løkke av minst fem hjertestans sykluser for å bestemme belastning, tøyning, hastighet og forskyvning.. Dette analyseres offline ved bruk av VevoStrain(Visualsonics, Toronto, Canada) algoritme som den som tidligere er beskrevet i tidsskriftet i detalj. 21. M-modus ekkokardiografi indekser kan så fremstilles i denne standard visning. Offline målinger av både hjerte-struktur og funksjon kan deretter bli analysert: intern ventrikkel og septal diameter i systole og diastole, volumer, slagvolum, fractional forkorte, ejeksjonsfraksjon og blodsirkulasjon 21.
- Datainnsamling 2:. Apikal utsikt På nivået av den apikale fire-kammer-view, B-mode smalfilm sløyfe kan gjentas for VevoStrain analyser som beskrevet ovenfor. M-mode ekkokardiografi brukes til å vurdere trikuspidalklaff (TAPSE) og mitral ringformet fly systolisk utflukt (MAPSE) og langsgående belastning og tøyning. 22,23 Denne apical syn også tillater vurdering av valvulær strømningshastighet kurver og den modifiserte hjerteinfarkt Performance Index som tidligere beskrevet. 24.
- Fetoplacental puls-vinket Doppler ultrasound.
Strømningshastighet bølgeformer (FVW) av navlestrengsarterie oppnås ved å finne umbilical skip som bruker farge Doppler og deretter plassere pulset Doppler prøven gate over navlestrengsarterie på en gratis løkke av navlestrengen. 25. Den midterste cerebral arterie (MCA) FVW er plassert ved å plassere pulset Doppler prøven gate like utenfor opprinnelsen til MCA når Circle of Willis ligger ved farge Doppler. 26. ductus venosus (DV) FVW oppnås ved å plassere pulset Doppler prøven gate ved den proksimale delen av DV sett med farge Doppler hvor det stammer fra intrahepatisk umbilical vein enten i en sagittal eller tverrgående visning av fosteret. 26. Den pulsatility indeks (PI) er beregnet offline ved bruk av VisualSonics hjerte-analyse programvare.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
En asymmetrisk vekst begrenset foster og morkake fra uteroplacental vaskulær ligation er i forhold til en normal kontroll foster og morkake i figur 1F. Asymmetrisk vekst bekreftes av redusert neonatal fødselsvekt og økt hodeomkrets: abdominal omkrets forholdet til kontrollene. Representative resultater fra fetoplacental Doppler studier er vist i figur 2.. En normal lav motstand mønster av positive ende-diastolisk flyt i en kontroll fosteret er vist. Med progressiv økning i placenta motstand sett i IUGR fostre, fravær og deretter reversert endediastolisk flyt er tydelig. Figur 3 viser en normal høy motstand midten cerebral arterie doppler-signalet i et sunt foster og en positiv en bølge ductus venosus i samme fosteret. I IUGR fostre, kan en økt pulsatility indeks av ductus venosus og reversering av en bølge sees. 14. Representative resultater fra M-modus fetal ekkokardiografi er deretter vist i figur 4. Dette lateral view tillater beregning av interne ventrikkel diameter og volum. Den apikale visningen kan beregning av TAPSE og MAPSE. Figur 5 viser flekker sporing av velocity vektorer og den resulterende regionale tøyningskurver å beregne belastningen, tøyning, fortrengning og hastighet.
Figur 1. Kirurgisk teknikk for å skape IUGR i en kanin modell A: Midline laparotomi utsette rectus skjede, pil = mammory kjertler, B:. Sikker inntreden i bukhulen, C: arrow = uteroplacental tilførselsårer fostersekk, L: suture metoden; E: pil = fullførte ligation av uteroplacental fartøy, F: representant kontroll og IUGR foster og morkake.
re 2 "src =" / files/ftp_upload/50392/50392fig2.jpg "/>
Figur 2. Doppler ultralyd av navlestrengsarterie A: positiv end-diastolisk flow (EDF), B:. Fraværende endediastolisk flow (AEDF), C: Reversert endediastolisk flow (REDF).
Figur 3 A: Doppler ultralyd av ductus venosus, s = s bølge (ventrikkel systolisk sammentrekning), d = d wave (tidlig ventrikkel diastole), a = en bølge (atriekontraksjonen), B:. Doppler ultralyd av midten cerebral arterie .
Figur 4. M-modus ekkokardiografi A:. Lateral fire-kammer visning, LVID = venstre ventrikkel indre diameter, IVSD = intraventricular septal diameter, RVID = høyre ventricular septal diameter, ESD = end systolisk diameter, EDD = endediastolisk diameter, B: apical utsikt demonstrere trikuspidalklaff ringformet fly systolisk utflukt (TAPSE), C: apical utsikt demonstrere mitral ringformet fly systolisk utflukt (MAPSE).
Figur 5. Fetal hjertestans belastning analyse A: Region av interesse definert av endo-og epi-Cardium av venstre ventrikkel, B:. Tøyningshastighet kurver av seks hjerteinfarkt segmenter, SR = peak systolisk strain rate, C: Strain kurver på seks hjerteinfarkt segmenter, Str = peak systolisk press. Cardiac bevegelse avbildet av M-modus viser endediastolen (ED) og slutten systole (ES). Klikk her for å se større figur .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Vi har brukt en tidligere validert metode for kirurgisk redusere placentafunksjon i en kanin å produsere IUGR 13-16 og senere undersøke fosterets hjertefunksjon 14 for å beskrive microultrasound teknologi og hjertefunksjon analyse tilgjengelig på VisualSonics Vevo 2100. Evnen til å reprodusere fetoplacental Doppler endringer av menneskelige IUGR fostre i et lite dyr modell, og deretter tillate undersøkelse av hjertefunksjon med nylig beskrevet ekkokardiografi er sannsynlig å utvikle fosterets hjerte-forskning i en klinisk relevant måte.
Små dyremodeller ofte avhengige av mors caloric begrensning eller lavt protein inntak 9, men disse er begrenset av en manglende evne til å demonstrere redusert placenta blodstrøm, den primære mekanismen for IUGR i utviklede land. 27. Videre kirurgisk bilaterale livmor arterie ligation hos rotter, mens ofte rapportert, ikke fører reproduserbart jegn veksthemning. 28. I denne aktuelle metoden i kaninfostre, viser vi placentasvikt å være tydelig med en fraværende eller reversert endediastolisk flyt av navlestrengsarterie Doppler (UA AREDF), i samsvar med sonografiske funn i human IUGR. Det er vist eksperimentelt at økt motstand i denne doppler-signalet reflekterer ned strømmen impedans til blodstrømmen i placenta vaskulær seng og er et tegn på placentasvikt 29 Tilstedeværelsen av UA AREDF er tydelig når 50 -. 70% av villøse blodkar er dysfunksjonell . 30,31 Klinisk er UA AREDF en kraftig prediktor for hypoksi og dårlig perinatal utfall, og det er nivå 1-bevis for å støtte sin bruk i forvaltningen av høy-risiko svangerskap. 17.
I denne modellen, hvis UA AREDF er observert forskeren kan være trygg på at den primære operasjonen var vellykket i å produsere alvorlig placentasvikt og at ytterligere echocardiographic vurdering er sannsynlig å være fruktbart. Fetal ekkokardiografi har nylig forgrenet seg fra en overveiende diagnostisk domenet av medfødte misdannelser å nå gi detaljerte funksjonelle vurderinger av hjertefunksjon. 18. Både Doppler og M-modus kan brukes til å vurdere fosterets ventrikkelfunksjon og utlede tiltak av blodsirkulasjon. 32. Mer nylig, nye indekser av hjertefunksjon hos fosteret har blitt beskrevet som flekkstøyartefakter sporing og belastning måling 33, hjerteinfarkt Performance Index 24,34, vevsdoppler 35 og tredimensjonale (3D) teknikker. 32. Et viktig trekk ved denne studien er at disse siste fremskritt kan også utføres på denne småskala kanin modellen ved hjelp av Visualsonics Vevo 2100 microultrasound og hjertefunksjon analyse programvare. Videre, som tidligere beskrevet 14 denne modellen også tillater vurdering av fosterets hemodynamiske respons i andre vaskulære territories, spesielt midten cerebral arterie, ductus venosus og aorta eidet, som brukes mye i klinisk praksis når undersøke vekst-restricted fosteret. 36. Tilsvarende kan effekten av å administrere glukokortikoider i forberedelse for tidlig fødsel også bli undersøkt. 37, 38 Denne kaninen modellen tilbyr ytterligere fordeler i form av interne kontroller i motsatt horn av livmoren, en lignende villøse og hemochorial placentation til human graviditet 13, lav pris, tilgjengelighet og relativt enkel håndtering.
Det finnes likevel flere begrensninger i denne modellen som må tas opp. Den store begrensningen er iatrogen fosterets bradykardi under ekkokardiografi. Mordyret administreres inhalasjon isofluran kan resultere i fosterets bradykardi 39 og bør holdes til et minimum eller som i vårt tilfelle ikke brukt i det hele tatt under ekkokardiografi. I stedet, substituert vi dette for en intravenøs infusjon av ketamin ogxylazin, som nylig er blitt vist i kaniner ikke å endre gjennomsnittlig arterietrykk 40, for derved å opprettholde antagelig placenta (og dermed føtal) perfusjon. Til tross for denne tilnærmingen, kan eksponering av svangerskapssekk til det ytre miljøet, håndtering og press fra ultralydtransducer alle føre fosterets bradykardi midlertidig. Beskriver vi i metoden måter å minimere denne effekten, men for nøyaktige resultater tror vi er ekko og fetoplacental Doppler ultralyd beste begrenset til rundt 5 min av total eksponering. Med stadig mer komplekse ekkokardiografiske teknikker og læring kurver nå beskrevet i den kliniske litteraturen 41, er grundig planlegging som kreves på forhånd for å sikre standardiserte resultater. Flere av ekkokardiografiske målinger beskrevet i denne studien, for eksempel valvular ringformet fly systolisk ekskursjon og prikkfjerning sporing med belastning analyse, ikke er etablert i dagens fødselshjelp klinisk praksis, til tross their bruk i voksen kardiologi. 42,43 Likevel, gitt den nyere forskning interessen for disse nye målinger i fosterets medisin, valgte vi å inkludere dem i vår metodikk for å informere forskere at de er mulig å få når du bruker denne kanin modell. Analysen av disse spesifikke parametre i IUGR fostre er utenfor omfanget av denne metodiske studien. En annen begrensning er relatert til den naturlige tendens hos kanin etter IUGR basert på fetal posisjon 44, og derfor den vel-perfusjon ovarie-og vaginal ender av hvert horn er anbefalt for fosterets tilfelle allokering. Videre i denne metodikken, er en svangerskapsalder på 25 dager pleide å kirurgisk indusere IUGR. Dette er basert på tidligere beskrevne vellykkede forsøk, men den forventede levetiden er 50%. 13,14 Til slutt utelukker den fetal størrelse kronisk instrumentering som er nyttig i sau modeller for plassering av hemodynamiske flyt prober for senere avlives ikke-målinger og gjentaed blodprøvetaking. 11. I konklusjonen, representerer selektiv ligatur av uteroplacental fartøy å produsere IUGR hos kanin med påfølgende microultrasound undersøkelse av hjertefunksjon en dyremodell som er forenlig med moderne klinisk praksis og derfor nyttig å toveis translasjonsforskerne.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatteren Professor Jan D'Hooge har en forskningsavtale med VisualSonics. De øvrige forfatterne har ingen avsløringer.
Acknowledgments
Dette arbeidet støttes av en Hamilton-Fairley NHMRC Fellowship (RH, AL), den viktorianske regjeringens Operasjonell Infrastruktur Support Program (RH, EW) og Marie Curie Industria-Academia Partnership and Pathways stipend sponset av EU-kommisjonen (ME, PD) . Forfatterne ønsker å takke Dr. Andre Miyague, Dr. Francesca Russo, Ms Rosita Kinnart og Mr. Ivan Laermans for sin tekniske ekspertise i å produsere denne videoen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ketamine | Ceva Sante Animale | http://www.ceva.com/en | |
| Xylazine | Ceva Sante Animale | http://www.ceva.com/en | |
| Depot Provera | Pharmacia Upjohn | ||
| Penicillin G | Kela Pharma | http://www.kela.be | |
| Lidocaine | B Braun Medical | http://www.bbraun.com/ | |
| Temgesic | Schering-Plough | http://www.merck-animal-health-usa.com/ | |
| Isolurane | Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd | http://www.abbottanimalhealth.com/index.html | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| VEVO 2100 | VisualSonics | SN100-0032 | http://www.visualsonics.com/ |
| Aquasonic Gel | Parker Laboratories | 01 02 | http://www.parkerlabs.com/ultrasound_products.html |
| Nellcor N-20PA Pulse oximeter | Covidien | http://www.nellcor.com/prod/PRODUCT.ASPX?S1=POX&S2=MON&id=282&V |
References
- Bukowski, R. Stillbirth and fetal growth restriction. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (3), 673-680 (2010).
- American College of Obstetricians and Gynecologists. Intrauterine growth restriction. ACOG practice bulletin no. 12. 12, American College of Obstetricians and Gynecologists. Washington, DC. (2000).
- Crispi, F., Bijnens, B., et al. Fetal growth restriction results in remodeled and less efficient hearts in children. Circulation. 121 (22), 2427-2436 (2010).
- Cosmi, E., Visentin, S., Fanelli, T., Mautone, A. J., Zanardo, V. Aortic intima media thickness in fetuses and children with intrauterine growth restriction. Obstet. Gynecol. 114 (5), 1109-1114 (2009).
- Ojeda, N. B., Grigore, D., Alexander, B. T. Intrauterine growth restriction: fetal programming of hypertension and kidney disease. Adv. Chronic Kidney Dis. 15 (2), 101-106 (2008).
- Stocker, C. J., Arch, J. R., Cawthorne, M. A. Fetal origins of insulin resistance and obesity. Proc. Nutr. Soc. 64 (2), 143-151 (2005).
- Barker, D. J. Intrauterine programming of coronary heart disease and stroke. Acta Paediatr. Suppl. 423, 178-182 (1997).
- Anthony, R. V., Scheaffer, A. N., Wright, C. D., Regnault, T. R. Ruminant models of prenatal growth restriction. Reprod. Suppl. 61, 183-194 (2003).
- Woods, L. L., Weeks, D. A., Rasch, R. Programming of adult blood pressure by maternal protein restriction: role of nephrogenesis. Kidney Int. 65 (4), 1339-1348 (2004).
- Turner, A. J., Trudinger, B. J. A modification of the uterine artery restriction technique in the guinea pig fetus produces asymmetrical ultrasound growth. Placenta. 30 (3), 236-2340 (2009).
- Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D., W,, Wallace, E. M. Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am. J. Obstet. Gynecol. 201 (6), 613.e1-613.e8 (2009).
- Barry, J. S., Rozance, P. J., Anthony, R. V. An animal model of placental insufficiency-induced intrauterine growth restriction. Semin. Perinatol. 32 (3), 225-2230 (2008).
- Eixarch, E., Figueras, F., et al. An experimental model of fetal growth restriction based on selective ligature of uteroplacental vessels in the pregnant rabbit. Fetal Diagn. Ther. 26 (4), 203-211 (2009).
- Eixarch, E., Hernandez-Andrade, E., et al. Impact on fetal mortality and cardiovascular Doppler of selective ligature of uteroplacental vessels compared with undernutrition in a rabbit model of intrauterine growth restriction. Placenta. 32 (4), 304-309 (2011).
- Eixarch, E., Batalle, D., et al. Neonatal neurobehavior and diffusion MRI changes in brain reorganization due to intrauterine growth restriction in a rabbit model. PLoS One. 7 (2), e31497 (2012).
- Figueroa, H., Lozano, M., et al. Intrauterine growth restriction modifies the normal gene expression in kidney from rabbit fetuses. Early Hum. Dev. , (2012).
- Alfirevic, Z., Stampalija, T., Gyte, G. M. Fetal and umbilical Doppler ultrasound in high-risk pregnancies. Cochrane Database Syst. Rev. (1), CD007529 (2010).
- Baschat, A. A.
- GraphPad QuickCalcs: Random number calculators [Internet]. , GraphPad Software, Inc. Available from: http://graphpad.com/quickcalcs/randMenu/ (2012).
- Rychik, J., Ayres, N., et al. American Society of Echocardiography guidelines and standards for performance of the fetal echocardiogram. J. Am. Soc. Echocardiogr. 17 (7), 803-810 (2004).
- Gnyawali, S. C., Roy, S., Driggs, J., Khanna, S., Ryan, T., Sen, C. K. High-frequency high-resolution echocardiography: first evidence on non-invasive repeated measure of myocardial strain, contractility, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused murine heart. J. Vis. Exp. (41), e1781 (2010).
- Forfia, P. R., Fisher, M. R., et al. Tricuspid annular displacement predicts survival in pulmonary hypertension. Am J Respir Crit Care Med. 174 (9), 1034-1041 (2006).
- Matos, J., Kronzon, I., Panagopoulos, G., Perk, G. Mitral annular plane systolic excursion as a surrogate for left ventricular ejection fraction. J. Am. Soc. Echocardiogr. 25 (9), 969-974 (2012).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Normal reference ranges from 11 to 41 weeks' gestation of fetal left modified myocardial performance index by conventional Doppler with the use of stringent criteria for delimitation of the time periods. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 79-86 (2012).
- Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in umbilical artery flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Placenta. 24 (1), 12-16 (2003).
- Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in fetoplacental vessel flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Ultrasound Obstet. Gynecol. 20 (3), 240-244 (2002).
- Neitzke, U., Harder, T., et al. Intrauterine growth restriction in a rodent model and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal of the experimental evidence. Placenta. 29 (3), 246-254 (2008).
- Neitzke, U., Harder, T., Plagemann, A. Intrauterine growth restriction and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal. Microcirculation. 18 (4), 304-311 (2011).
- Maulik, D., Mundy, D., Heitmann, E. Evidence-based approach to umbilical artery Doppler fetal surveillance in high-risk pregnancies: an update. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (4), 869-878 (2010).
- Morrow, R. J., Adamson, S. L., Bull, S. B., Ritchie, J. W. Effect of placental embolization on the umbilical arterial velocity waveform in fetal sheep. Am. J. Obstet. Gynecol. 161 (4), 055-60 (1989).
- Kingdom, J. C., Burrell, S. J., Kaufmann, P. Pathology and clinical implications of abnormal umbilical artery Doppler waveforms. Ultrasound Obstet. Gynecol. 9 (4), 271-286 (1997).
- Van Mieghem, T., DeKoninck, P., Steenhaut, P., Deprest, J. Methods for prenatal assessment of fetal cardiac function. Prenat. Diagn. 29 (13), 1193-1203 (2009).
- Van Mieghem, T., Giusca, S., et al. Prospective assessment of fetal cardiac function with speckle tracking in healthy fetuses and recipient fetuses of twin-to-twin transfusion syndrome. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23 (3), 301-308 (2010).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Hernandez-Andrade, E., Oros, D., Gratacos, E. Changes in myocardial performance index and aortic isthmus and ductus venosus Doppler in term, small-for-gestational age fetuses with normal umbilical artery pulsatility index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 38 (4), 400-405 (2011).
- Comas, M., Crispi, F., Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Gratacos, E. Tissue Doppler echocardiographic markers of cardiac dysfunction in small-for-gestational age fetuses. Am. J. Obstet. Gynecol. 205 (1), 57.e1-57.e6 (2011).
- Baschat, A. A. Venous Doppler evaluation of the growth-restricted fetus. Clin. Perinatol. 38 (1), 103-112 (2011).
- Hodges, R. J., Wallace, E. M. Mending a growth-restricted fetal heart: should we use glucocorticoids? J. Matern. Fetal Neonatal. Med. , (2012).
- Miller, S. L., Chai, M., et al. The effects of maternal betamethasone administration on the intrauterine growth-restricted fetus. Endocrinology. 148 (3), 1288-1295 (2007).
- Palahniuk, R. J., Shnider, S. M. Maternal and fetal cardiovascular and acid-base changes during halothane and isoflurane anesthesia in the pregnant ewe. Anesthesiology. 41 (5), 462-472 (1974).
- Baumgartner, C., Bollerhey, M., Ebner, J., Laacke-Singer, L., Schuster, T., Erhardt, W. Effects of ketamine-xylazine intravenous bolus injection on cardiovascular function in rabbits. Can. J. Vet. Res. 74 (3), 200-208 (2010).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Learning curve for Doppler measurement of fetal modified myocardial performance index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 37 (2), 158-162 (2011).
- Germanakis, I., Gardiner, H. Assessment of fetal myocardial deformation using speckle tracking techniques. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 39-46 (2012).
- D'hooge, J., Heimdal, A. Regional strain and strain rate measurements by cardiac ultrasound: principles, implementation and limitations. Eur. J. Echocardiogr. 1 (3), 154-170 (2000).
- Flake, A. W., Villa, R. L., Adzick, N. S., Harrison, M. R. Transamniotic fetal feeding. II. A model of intrauterine growth retardation using the relationship of "natural runting" to uterine position. J. Pediatr. Surg. 22 (9), 816-819 (1987).
